Tribu engendrée par $]a, +\infty[$

Bonjour,

j'essaie de comprendre la démonstration à la proposition 1.6 du cours suivant : https://www-fourier.ujf-grenoble.fr/~edumas/integration.pdf
La proposition est:
La tribu de Borel sur $\mathbb{R}$ est engendrée par les intervalles $]a, +\infty[$ où $a \in \mathbb{R}$

Voilà un "plan" de ce que j'ai compris de la démonstration:
On procède par double inclusion. Il est évident que la tribu engendrée par les intervalles $]a, +\infty[$ où $a \in \mathbb{R}$ est incluse dans la tribu de Borel. De plus, la tribu engendrée par les intervalles contient tous les ouverts de $\mathbb{R}$ (aucun problème pour ça. Il me semble qu'il y a une petite coquille, une union au lieu d'une intersection?). Mais pourquoi cela prouve la seconde inclusion? A priori, la tribu de Borel ne contient pas que les ouverts de $\mathbb{R}$, si?

J'ai donc essayé de répondre à cette question pour mieux comprendre:
Soit $X$ un ensemble, soit $F$ et $G$ deux familles de parties de $X$, a-t-on $F \subset \sigma(G) \Rightarrow \sigma(F) \subset \sigma(G)$ ? Mais je pense que non.
Je note $\sigma(F) = \bigcap_{\mathcal{N} tq \mathcal{N} \supset F} \mathcal{N}$ et $\sigma(G) = \bigcap_{\mathcal{M} tq \mathcal{M} \supset G} \mathcal{M}$. ($tq$ signifie "tribu de $X$ telle que").
Bien qu'on ait $F \subset \bigcap_{\mathcal{M} tq \mathcal{M} \supset G} \mathcal{M}$, et $F \subset \bigcap_{\mathcal{N} tq \mathcal{N} \supset F} \mathcal{N}$, rien n'assure l'inclusion entre les deux intersections (a moins qu'il y ait un argument que je manque!).

Quelqu'un pourrait-il me donner une indication? Quel morceau de la preuve n'ai-je pas compris?

Merci d'avance, bonne fin de journée!

Réponses

  • Bonjour.

    La tribu engendrée par ces intervalles semi-ouverts contient les ouverts, donc est la tribu de Borel (La tribu de Borel est exactement la tribu engendrée par les ouverts).

    Rappel : tribu engendrée par A = plus petite tribu contenant A.

    Cordialement.

    NB : C'est bien une intersection.
  • La tribu de Borel c'est la tribu engendrée par les ouverts de $\mathbb R$, c'est donc la plus petit telle tribu : par définition ça veut dire que si une tribu sur $\mathbb R$ contient tous les ouverts, alors cette tribu contient la tribu borélienne. Ça c'est le sens évident de la démonstration justement !

    Le truc moins évident c'est ce que tu as appelé évident :-D Comment montres-tu que les éléments de ta tribu sont des boréliens ?
  • gerard0 a écrit:
    Rappel : tribu engendrée par A = plus petite tribu contenant A
    Poirot a écrit:
    donc la plus petit telle tribu

    Merci ça débloque tout !!

    Poirot, comme cette tribu est engendrée par une famille d'ouverts, et que la tribu borélienne est la tribu engendrée par la famille de tous les ouverts, alors il y a forcément inclusion. J'attends ta réponse qui me dira que ce n'est pas aussi simple que ça :-D .
  • Dis comme ça ça marche ;-) Avec tes notations au-dessus, $F \subset G \Rightarrow \sigma(F) \subset \sigma(G)$, à toi de le prouver. En fait c'est bien ça le sens évident, mais il faut donner l'argument !
  • Ouep ! J'ai hésité à l'écrire de façon plus détaillée, je vais le faire du coup.

    Soit $X$ un ensemble. Soit $F$ et $G$ deux familles de parties de $X$ telles que $F \subset G$. $\sigma(F)$ est l'intersection des tribus de $X$ qui contiennent $F$. $\sigma(G)$ est l'intersection des tribus de $X$ qui contiennent $G$. Or $G \supset F$. Donc $\sigma(G)$ est l'intersection des tribus de $X$ contenant entre autres $F$. D'où $\sigma(F) \subset \sigma(G)$. Est-ce que ça suffit? Je ne sais pas si c'est assez formel.
    Autre solution.
    Toute tribu contenant $G$ contient également $F$. $\sigma(G)$ intersecte donc plus d'ensembles que $\sigma(F)$ en plus de ceux de $\sigma(F)$. On a donc $\sigma(F) \subset \sigma(G)$.
    Mais je ne sais jamais quand on est dans la démonstration ou dans la "justification par l'intuition"..

    Bonne soirée !
  • Ce n'est pas très bien dit, tiens-en toi aux faits. Je parle notamment de tes "contenant entre autres $F$" et "intersecte plus d'ensembles que $\sigma(F)$".

    $\sigma(F)$ est la plus petite tribu (au sens de l'inclusion) sur $X$ contenant $F$. Or $\sigma(G)$ est une tribu sur $X$ qui contient $G$, et donc $F$. Et donc $\sigma(F) \subset \sigma(G)$.
  • D'accord, c'est tout de suite très clair avec cet argument (auquel il faut que je pense, décidément... 8-)).
    Merci beaucoup !
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